一种表面增强拉曼散射探测芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种表面增强拉曼散射探测芯片及其制备方法，利用水热法，在硅片上原位生长纳米花型ZnO，通过物理的非溶剂磁控溅射法制备三维ZnO‑Ag复合材料，这种复合材料既有较高的表面增强拉曼效应，同时在该复合材料上修饰探针，构建具有表面增强拉曼效应的芯片，通过修饰巯基类探针分子，可将原本拉曼活性低的炸药分子捕获到芯片上，通过协同共振，两者同时产生表面增强拉曼信号，比单一的无探针修饰的基底具有对炸药分子更好的灵敏度，同时，该芯片对多种炸药有很好的拉曼响应，且对炸药TNT有单一的强选择性。

主权项

一种表面增强拉曼散射探测芯片的制备方法，其特征在于：方法步骤如下，步骤一：将硅片用乙腈、丙酮、乙醇、去离子水逐一超声清洗并晾干；步骤二：在室温下，将醋酸锌溶解于预先混合的乙二醇甲醚和单乙醇胺溶液中，于恒温磁力搅拌器搅拌至获得均匀澄清溶液；并将步骤一所述处理好的硅片浸入到此澄清液中，烘箱烘干，重复上述浸入步骤3‑5次；最后将涂有晶种薄膜的硅片进行热处理；550℃保温，获得具有晶种膜的硅片，所述的晶种膜为ZnO晶体；步骤三：在硝酸锌溶液中加入六次甲基四胺溶液，并混合均匀，将步骤二制备有晶种膜的硅片浸泡在混合液中，水浴恒温，控制反应温度高于90℃，反应时间大于2小时，把硅片取出，用去离子水清洗硅片2至3遍后，放入烘箱烘干，取出硅片，在硅片表面得到均匀的ZnO层；步骤四：在步骤三制备好的ZnO纳米层上沉积Ag纳米颗粒，得到ZnO‑Ag复合层，即为ZnO‑Ag表面增强拉曼散射基底；步骤五：将步骤四制备好的ZnO‑Ag表面增强拉曼散射基底浸入到探针修饰溶液中，浸泡时间控制在4‑12个小时，通过自组装获得具有探针分子的表面单分子层，该单分子层通过巯基吸附于复合物ZnO‑Ag表面，获得针对炸药TNT的具有表面增强拉曼活性的探测芯片，所述探针修饰溶液指具有巯基的胺类或酸。